Ökofiziológiai és Környezettoxikológiai Kutatócsoport

A kutatócsoport vezetője: 
A kutatócsoport tevékenysége: 

A kutatócsoport a NAP2.0 támogatásával működő Adaptációs Neuroetológiai Kutatócsoport és a korábbi, Környezetkémiai és Ökotoxikológiai Kutatócsoport összeolvadásával alakult meg.

A kutatócsoport küldetése:
A Balatonban és vízgyűjtőjén detektálható antropogén szennyezések és azok komplex élettani és toxikológiai hatásvizsgálata vízi gerinctelen és alacsonyabb rendű gerinces szervezetekben "top-down" megközelítésben, modern multidiszciplináris módszerek alkalmazásával.

A kutatócsoport feladatai:
1) A felszíni vizeket (Balatont) ért komplex antropogén terhelés környezetkémiai jellemzése fókuszálva a gyógyszermaradványokra, rovarölőszerekre, elsőbbségi veszélyesanyagokra és a mikroműanyagokra. Ezzel kapcsolatosan feladatunk a vízi környezet alkotó elemeinek (víztest, üledék, zoo- és fitoplankton, zoo- és fitobentosz, makrofitonok, makroszkopikus gerinctelenek, halak) szerves kémiai jellemzése, különös tekintettel a szennyező források tér- és időbeli változásainak feltárására, adszorpciós viszonyainak nyomon követésére és az antropogén szennyezések minőségi és mennyiségi meghatározására.
2) Felszíni vizek, kiemelten a Balaton, környezetállapotának jellemzése és a szennyezők általános toxicitásának súlyozása toxicitási tesztek és környezeti kockázatbecslés alapján.
3) Vizsgáljuk a klímaváltozást kísérő hőmérsékleti szélsőségek és az antropogén stresszorok együttes hatását édesvízi ökoszisztémákban, fókuszálva, többek között, az ökoszisztémák táplálékhálózatában bioaktív anyagokkal (infokemikáliákkal) zajló kémiai kommunikációra is.
4) A reprezentatív élőlénycsoportokat alkotó zooplankton, ízeltlábúak, puhatestűek és halak általános kondíciójának és fejlődésének jellemzése, valamint a fő viselkedési mintázatok (táplálkozás, mozgás, légzés, szaporodás, tanulási folyamatok) részletes elemzése. Tanulmányozzuk a klímaváltozást kísérő abiotikus környezeti tényezők, mint a hőmérsékleti szélsőségek, sótartalom, pH, redox folyamatok, hosszú távú hatásait a fő élőlénycsoportok élettani funkcióira, valamint értékeljük a szervezetek alkalmazkodó (adaptációs) képességét a megváltozott környezeti körülmények során. Jellemezzük az adaptáció hátterében álló molekuláris folyamatokat.
5) Terepi mintagyűjtések során az antropogén szennyezők biológiai felvehetőségének elemzése az élőhelyet benépesítő reprezentatív gerinctelenekben és halakban, meghatározva a szennyezők bioakkumulációs képességét, felhalmozódásuk mértékét és jellemző körforgásukat az élőhely trofikus hálózatában. Kontrolált laboratóriumi vizsgálatokban, tenyészetből származó tesztállatokon elemezzük a gyakoribb és jellemzőbb antropogén szennyezők bioakkumulációjának kinetikáját a klímaváltozást kísérő természetes környezeti tényezők változásának függvényében, elősegítve a jövőbeni komplex környezeti stressz várható hatásainak becslését.
6) Antropogén eredetű szennyezők vízi élőlényekre gyakorolt zavaró (diszruptív) hatásainak kutatása és értékelése. Terepvizsgálatok keretében elemezzük a vizes élőhelyet ért antropogén szennyezés hatásait vízi gerinctelen- és hal indikátor szervezetek általános kondíciójára, szaporodási képességére, valamint sejt és molekuláris szintű változásaira. Populáció szinten a szennyezettebb (pl. kikötők, strandok, tisztított szennyvízbefolyók környéke) és védettebb (pl. természetvédelmi öblök) területekről begyűjtött egyedek kondíció indexeinek összehasonlításával kapunk információt. Kontrolált laboratóriumi elrendezésben, egyed, szövet, sejt és molekuláris szinteken, multidiszciplináris (fiziológiai, szövettani, biokémiai, molekuláris, genetikai) módszereket alkalmazva vizsgáljuk tenyészetből származó reprezentatív vízi modellszervezeteken a szennyezések fő (ideg)élettani funkciókra (táplálkozás, mozgás, légzés, fejlődés, szaporodás, tanulás) kifejtett hatását. Sejtszinten, feltérképezzük a toxicitás hatásmechanizmusát az oxidatív stressz és biotranszformációs rendszerekre, valamint idegélettani hatásokat vizsgálunk azonosított sejteken és egyszerű neurális hálózatokban a környezeti szempontból releváns komplex szennyezőanyag keverékek expozíciója során, míg molekuláris szinteken ismert stressz markerek (pl. GnRH/CRZ, CREB, DJ-1, p38alpha, JNK1, stb.) vizsgálatát célozzuk meg. A molekuláris szintű változások megfigyelése után a stressz markereket mRNS szinten is vizsgáljuk.
7) Megbízható expozíció- és hatás biomarker alapú vizes élőhely monitoring stratégia kidolgozása, amellyel költséghatékony és környezetkímélő módon tudjuk meghatározni az adott vizes élőhelyet benépesítő szervezetek általános kondíció állapotát, egyben súlyozni tudjuk a környezetet ért természetes- és antropogén forrásokból eredő komplex stressz hatások jelentőségét a vízi élőlényközösségre.

Válogatott publikációk:

2021

Molnar E, Fodor I, Svigruha R, Pirger Z (2021): Issues, challenges, directives, and limitations concerning the improvement of environmental risk assessment of pharmaceutically active compounds Ecotoxicology and Environmental Safety 216:112212
Pirger Z, Laszlo Z, Naskar S, Crossley M, O’Shea M, Benjamin PR, Kemenes G, Kemenes I (2021): Interneuronal mechanisms for learning-induced switch in a sensory response that anticipates changes in behavioral outcomes Current Biology 31(8):1754-1761.e3
Svigruha R, Fodor I, Gyori J, Schmidt J, Padisak J, Pirger Z (2021): Effects of chronic sublethal progestogen exposure on development, reproduction, and detoxification system of water flea, Daphnia magna Science of the Total Environment 784:147113

2020

Fodor I, Hussein AA, Benjamin PR, Koene JM, Pirger Z (2020): The unlimited potential of the great pond snail, Lymnaea stagnalis eLife 9:e56962.